Делители напряжения

Делители напряжения

Для работы фотоэлектронного умножителя требуется делитель напряжения, который распределяет общее напряжение на питание потенциалов динодов. Делители напряжения могут быть пассивными – на основе ряда резисторов, или активными - основанные на полевых транзисторах. Самые недорогие делители напряжения представляют собой печатную плату с установленным на ней разъемом для подключения ФЭУ. Также предлагаются корпусированные делители напряжения.

Резистивный делитель напряжения

Резистивный делитель напряжения дает хорошие результаты работы при условии, что средний тока анода ФЭУ составляет менее 1% от тока делителя напряжения.

На рисунке 1 показан резистивный делитель напряжения, известный как однородный делитель напряжения, в котором каждый междинодный резистор имеет одно и то же значение.

На рисунке 2 показан резистивный делитель напряжения, у которого величина сопротивления каждого последующего резистора на пути к аноду выше, чем у предыдущего резистора. Такая конструкция делителя напряжения позволяет исключить появление эффектов пространственного заряда, которые приводят к нелинейности при работе с высокими импульсами тока. Для достижения оптимальной производительности фотоэлектронного умножителя, напряжение V(K-d1) часто выше, чем напряжения между динодами и, следовательно, сопротивление R(K-d1) имеет резистивный ряд 2R, 3R ....., 8R.

На рисунке 3 показан делитель напряжения, в котором стабилитрон заменяет резистор между катодом К и первым динодом d1. При этом напряжение V(K-d1) остается неизменным независимо от высокого значения напряжения и обеспечивает хорошие сбор электронов и быстрый отклик, когда ФЭУ работает в широком диапазоне настроек коэффициента усиления.

Стандартный резистор между динодами имеет сопротивление R=330 кОм, однако по требованию клиента могут быть установлены другие значения сопротивления. Развязывающие конденсаторы должны быть подключены к последним трем-четырем динодам.

Транзисторный делитель напряжения

Транзисторный (активный) делитель напряжения обеспечивает постоянный коэффициент усиления при среднем анодном токе до 100 мкА, максимально допустимом в большинстве типов ФЭУ. Потребляемая мощность таких делителей напряжения, как правило, 100 мВт, что делает их пригодными использования в портативных приборах.

Транзисторный делитель напряжения состоит из последовательности резисторов включенных параллельно с полевыми транзисторами. Транзисторные делители напряжения с использованием развязывающих конденсаторов предназначены для импульсных применений. Конструкция транзисторного делителя может начинаться с резисторов на первых динодах, а полевые транзисторы ставятся на заключительные стадии системы динодов. Тем не менее в большинстве случаев транзисторные делители напряжения имеют в своей конструкции полевые транзисторы для каждого динода.

Надежность и температурная стабильность активных делителей, а также существенное улучшение линейности ФЭУ при снижении выделяемой мощности в делителе стоит отнести к преимуществам использования транзисторных делителей напряжения.